¿Por qué los electrones y la luz muestran una naturaleza dual (propiedades de onda y de partículas)?

La naturaleza dual de la luz es que la luz puede actuar como onda y como partícula.

No hay ‘por qué’ a este fenómeno. Pero el “cómo sabemos” puede explicarse.

NATURALEZA DE ONDA

Thomas Young realizó el famoso “experimento de doble rendija de Young” en 1801.

Colocó una pantalla frente a un tablero que tenía 2 rendijas que tenían una fuente de luz monocromática detrás.

Había dos posibilidades para el resultado del experimento. La primera fue que, si la luz está compuesta de partículas, simplemente formarían dos líneas en la pantalla.

La otra posibilidad era que si la luz fuera una onda, actuaría de manera similar a las ondas de sonido y produciría patrones de interferencia con crestas y canales.

Resultado..

Observó que la luz producía patrones de interferencia de tal manera que siempre tenía una línea media (franja central) que era la más brillante. Cuando nos alejamos de la franja central, las franjas se desvanecieron.

Esto concluyó que la luz era una onda, es decir, tenía naturaleza ondulatoria.

El experimento de Davidson Germer y la hipótesis de De Broglie también han tenido éxito en explicar la naturaleza ondulatoria de la luz.

NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS

El efecto fotoeléctrico de Einstein indicó que, en las circunstancias adecuadas, la luz se puede utilizar para empujar electrones, liberándolos de la superficie de un sólido. Esto sucedió porque los fotones (partículas que formaban la luz) viajaban con alta frecuencia. Esto demostró que la luz está compuesta de fotones (partículas).

Del mismo modo, la materia también muestra una naturaleza dual.

Esta sigue siendo una pregunta muy discutida, permítanme describir la comprensión que tengo.

Para tener una comprensión común, lo que entiendo por “naturaleza dual” describiré un experimento mental. Se construye a partir de una fuente de luz simple (un átomo en estado extendido, que puede descomponerse del estado A al estado B emitiendo luz. Este átomo está en estado A y, por lo tanto, en algún momento decaerá al estado B.
En una distancia muy alta se colocan otros átomos similares con estado B. Estos son los “detectores”.

De los experimentos que se hacen, esperamos que con cierta probabilidad UNO de los átomos (“detector”) cambie su estado de B a A. Absorbe un solo cuántico de luz.

Ahora se coloca una gran cuadrícula de difracción entre la fuente de luz (El átomo único en estado A) y los detectores. Nuevamente, solo uno de los átomos de detección cambiará su estado a A. Pero si este experimento se repite muchas veces, algunos detectores se activarán con más frecuencia que otros. Como si la luz viajara a través de toda la cuadrícula de difracción, no en un solo camino, sino como un todo, como una ola.

No es raro que el físico crea que una explicación para los fenómenos naturales no debe contener acciones a distancia. Entonces, si uno de los átomos de detección cambia su estado, no debería ser capaz de “informar” inmediatamente a los otros átomos, de que no se les permite “detectar también”, sin algo que transporte esta información.

Entonces, una explicación natural es: el comportamiento se rige por algo (ST). Este ST está al comienzo del experimento, un átomo en el estado A y muchos átomos en el estado B. Un poco más tarde es una mezcla del átomo de detección en el estado A y el átomo de detección en el estado B junto con un campo de luz.

En caso de que la luz se absorba, ST es el átomo de detección en el estado A y el átomo emisor en el estado B. Puede ser una mezcla de átomos de detección en varios estados o no. Eso no lo sabemos.

La velocidad de la luz no es un límite para ST. Si un átomo de detección cambia su estado a A, ninguno de los otros hace esto.

Los físicos lograron encontrar descripciones matemáticas para ST, se llama función de onda mecánica cuántica.

Algunas personas dicen que ST, la función de onda mecánica cuántica no tiene más significado, es solo un “truco” matemático para calcular el resultado de los experimentos. Otros no están de acuerdo y creen que tiene que ser real.

El primer grupo ya no tratará de examinar las funciones de onda de la mecánica cuántica (no examina algo donde dice que no existe). El segundo grupo intentará examinar y comprender.

Considero que la segunda opción es más interesante, por lo que supongo que la función de onda mecánica cuántica es un objeto real, que gobierna el comportamiento de la luz y causa la aparente naturaleza dual de la luz, observamos.

Creo que la respuesta honesta es: nadie lo sabe, para nosotros, simplemente lo ha hecho.

Nosotros (humanos) hemos inventado dos modelos / teorías muy diferentes (onda / partícula) para describir y predecir cómo se comporta la luz en ciertas situaciones. Por ejemplo, para describir mejor cosas como interferencia y difracción, el modelo de onda es más útil; mientras que para describir mejor cosas como el efecto fotoeléctrico o cómo funciona la retina, el modelo de partículas es el mejor.

A pesar de que estos modelos / teorías son aparentemente contradictorios, ambos son “correctos” porque ambos están fuertemente respaldados por evidencia empírica (experimentos), y son extremadamente exitosos y útiles: ¡funcionan!

Hay dos experimentos de los cuales uno debe ser consciente para aceptar la “naturaleza dual de los electrones”. El primero es la emisión termiónica de electrones de los cátodos. El principio es que los electrones emitidos son expulsados ​​de un metal calentado y viajan como partículas y pasan a través de un agujero en el ánodo. El segundo es el experimento de De Broglie. Pasó un haz de electrones a través de múltiples rendijas y observó patrones de difracción que muestran la existencia de ondas (similar a los resultados de Young, como se muestra a continuación); dándonos la razón de que los electrones son ondas.

Hay dos experimentos que producen los resultados paralelos para las partículas de luz: el experimento del efecto fotoeléctrico muestra que la luz está hecha de partículas y el experimento de doble rendija de Young muestra que la luz es una onda.

Ahora la pregunta es por qué muestran estas propiedades. En física, usamos modelos para explicar cosas. Sucede que los modelos de onda-partícula explican el comportamiento de electrones y fotones en casi todas las circunstancias. Hemos probado otros modelos pero no han podido explicar algunos fenómenos. Por ejemplo: la teoría corpuscular de Newton. En realidad, visualizaba la luz como hecha de corpúsculos (similares a la sangre). Pero descartó su propia teoría cuando fue el primero en observar la acción prismática de la luz. La teoría de las ondas explica eso mucho mejor.

Contrariamente a la creencia popular, los fenómenos de ondas y partículas no son propiedades de los “objetos” observados. Resultan de la forma en que tratamos con el mundo. Si interactuamos con un objeto, para medir una de sus propiedades, como la posición o el momento, por ejemplo, siempre aparecerá como una partícula. Las ondas nunca se observan porque son solo distribuciones de probabilidad (entidades matemáticas abstractas, no importa) que nos dicen las posibilidades de ver una partícula en un lugar en particular. Las olas tienen otra propiedad; ellos interactúan Esto es importante porque a pesar de que las ondas no existen materialmente, aún interactúan: las diferentes posibilidades de dónde se puede manifestar la materia realmente interactúan y cambian entre sí, aumentando o disminuyendo la probabilidad de observar una partícula en un punto en particular. Si las posibilidades no materiales pueden interactuar, esta es una pista de que las entidades materiales que percibimos como resultado de este proceso no son fundamentalmente reales.

La naturaleza particulada de la materia viene dada por nuestra caracterización de nuestra experiencia como “interacción con un objeto”: en realidad hay una experiencia que interpretamos en términos de un observador y algo discreto que se observa, es decir, mapeamos nuestra experiencia en nuestras coordenadas fundamentales de tiempo y espacio, separando “objetos”, para relacionarlo con otras experiencias. Sin embargo, esto es solo una aproximación: los ejes del tiempo y el espacio no son independientes o fundamentales, son solo la base de nuestro sistema cognitivo; en realidad, las entidades no están separadas entre sí, son completamente interdependientes y se definen entre sí. De hecho, la idea misma de una entidad separada es algo creado por nuestra identificación con una entidad separada, como un cuerpo y / o mente.

Tanto los electrones como los fotones (los cuantos de luz) son partículas , cuya dinámica se describe probabilísticamente por la mecánica de onda. Es decir, si intenta encontrar un electrón, lo encontrará en algún punto del espacio. Si desea saber dónde será (probablemente) dentro de un segundo, debe resolver la ecuación de onda de Schrödinger. La solución a esta ecuación de onda es la función de onda del electrón, que le brinda la probabilidad de encontrar la partícula electrónica en algún lugar más adelante. Pero, nunca podrá observar la función de onda directamente: nunca encontrará una onda de electrones, solo podrá encontrar la partícula. Sin embargo, debido a que el comportamiento estadístico del electrón está determinado completamente por su función de onda, ciertos fenómenos electrónicos, como la difracción por una doble rendija, se describen mejor como “ondas”.

Creo que el siguiente video da una muy buena explicación del experimento de doble rendija:

Debido a que el impulso y la posición no se definen de la misma manera que son clásicos. El momento y la posición están bastante dispersos, un electrón está en múltiples posiciones y se mueve con múltiples momentos. También están relacionados, ya que Fourier se transforma entre sí. Esto significa que cuando uno está extendido, el otro está más concentrado. Para hacer que una partícula tenga un impulso o posición más definida, puede medir uno u otro. ¡Medir el impulso lo hace más concentrado pero extiende la posición! Que parece una ola. Por el contrario, la medición de la posición lo hace más concentrado para que parezca que la partícula está casi en un lugar como una partícula.

¿Por qué los electrones y la luz muestran una naturaleza dual (propiedades de onda y de partículas)?

Los fotones y electrones reales son partículas reales que emiten fuerzas oscilantes y alternas mientras giran y viajan de manera relativista, según MC Physics.org. Para responder por qué: Primero, la luz está compuesta de fotones reales, no matemáticos o virtuales. Se proporciona un modelo físico simple de un fotón real en un documento de viXra titulado “MC Physics- Model of a Real Photon with Structure and Mass” y se vincula en http://vixra.org/pdf/1609.0359v1… . Este nuevo modelo físico sugiere que los fotones son partículas con subcarga y masa que proyectan fuerzas eléctricas y magnéticas a medida que rotan relativísticamente a la frecuencia f y viajan a la velocidad general c. Todas las demás características y propiedades de la luz (afectadas por las fuerzas de gravedad y la dispersión, el impulso, …) siempre han indicado que tiene masa y es una partícula.

Los fotones están formados por monocargas cargadas singulares que se emiten desde los átomos, que los campos de carga aceleran a c y giran a f en el momento de la emisión de tales átomos / materia. A medida que la partícula viaja en c, sus subcargas rotan en un plano de polarización que incluye el vector de fotones hacia adelante. Esas cargas alternadas impactadas relativísticamente luego propagan los campos eléctricos y magnéticos (inducidos) a medida que viaja. Las cargas mono rotativas también proporcionan los efectos de dispersión observados. La existencia de las mono-cargas, que tienen masa, también le dan impulso / energía cinética, afectada por la gravedad, y todas las demás propiedades que hemos medido de fotones reales.

Gracias por el A2A:

La ciencia moderna se queda callada ante las respuestas que no conoce y los proveedores de la teoría moderna generalmente intentan dar la idea de que la respuesta al “por qué” no se puede conocer en muchos casos. Cuando alguien no puede proporcionar una base racional, a veces insisten en que no existe. Es una falibilidad humana normal.

Debido a esto, voy a dar una respuesta que es una alternativa más racional que las teorías principales, pero que se basa en la física neoclásica. (aquellas físicas que cruzan las fronteras entre conceptos puramente clásicos y nuevos)

La primera propiedad a entender es la condición del borde.

La mejor demostración de esto es un tornado. Cuando menciono un tornado, instantáneamente piensas en la nube del embudo, pero después de un momento crees que sabes que el área dañada por el tornado es mucho más grande que la nube del embudo.

La nube de embudo es en realidad un borde bastante arbitrario, pero es útil para identificar el objeto. A continuación, debe preguntar por qué hay un borde en absoluto. Hay otros vórtices de tierra a aire más lentos llamados demonios de polvo que solo se pueden ver cuando recogen polvo.

La nube de embudo se crea mediante una interacción con algunas de las propiedades físicas del aire, a saber, la humedad relativa. A medida que el vórtice gira, hay una reducción de la presión del aire causada por las fuerzas centrífugas. Este efecto es mayor cerca del centro y se reduce a medida que te alejas de ese centro de rotación. La cantidad de agua que se puede retener en el aire se rige por la temperatura y la presión, y una vez que se cruza un cierto límite de temperatura o presión, según el nivel de humedad ambiental que el aire ya contenía, comienzan a formarse gotas y comienza a formarse ver nubes

Por lo tanto, lo que está viendo como un límite en el tornado es en realidad el punto en el que la rotación ha hecho que la humedad relativa del aire cruce el punto en el que aún puede retener agua.

Hay otros efectos más complejos en juego, como la separación vortical de la temperatura y la separación de gases más pesados, etc., pero la lección es la misma. Simplemente estás presenciando un estado de transición o energía de transición.

Vemos este límite de transición en toda la naturaleza desde la formación de hielo hasta la ebullición y desde el comienzo de una avalancha hasta las neuronas disparando a través del potencial de acción, existen límites de niveles de energía en los que una fuerza supera a otra y la transición es muy aguda.

En el caso de un tornado, nos hace ver un fenómeno continuo como discreto.

A continuación, debe comprender que los fenómenos continuos pueden tratarse como componentes discretos.

Primero permítanme decir que el límite entre lo discreto y lo continuo es un tema sobre el que se podría escribir una gran parte de un libro porque es lo que solo se puede describir como lo que Douglas Hofstadter llama un “bucle extraño”, por lo que dejaré algunos de los mejores puntos para mi libro.

Baste decir que es simple para usted pensar en la idea de una piscina de 40,000 galones y puede saber que hay 40,000 galones separados en la piscina, pero también sabe que es solo una cantidad útil (si es arbitraria). Sabes que no hay cosas reales y separadas llamadas galones con una existencia discreta separada en una piscina.

Esto es fácil para usted porque el galón es una unidad totalmente arbitraria. ¿Qué pasa si, en lugar de congelar el agua en una lámina continua, siempre se congela con grietas finas que siempre dejan trozos de exactamente un galón? Debido a que la cantidad está vinculada a alguna propiedad física real, la pregunta se vuelve confusa y un poco más difícil. ¿No sería la cantidad exacta de energía requerida para elevar ese volumen exacto de agua de congelada a ebullición volverse más interesante y sentirse como una unidad “real” con raíces profundas en la estructura de la naturaleza?

Esto nos lleva al Phonon, que es una descripción matemática de lo que de otro modo son fenómenos de onda típicos en los sólidos. Es una descripción matemática discreta de un fenómeno continuo. Es una “partícula” de energía que también es una onda.

Sabemos que no hay partículas de energía separadas llamadas “fonones” corriendo en un cristal vibrante, pero es particularmente útil para modelar matemáticamente y conceptualmente exactamente eso. La razón por la que es útil es porque se relaciona con una propiedad real de ese sólido; Es el modo normal.

Es una condición fronteriza. Hay una cierta cantidad de energía que es la más pequeña posible para poder realizar un tipo particular de acción. Esto debería sonar familiar si lee la descripción de una nube de embudo arriba.

Ahora para la explicación alternativa de la física neoclásica de la teoría moderna

(pase al final por las razones por las cuales debería considerar nuevos modelos)

En física clásica, las partículas eran simplemente vórtices locales descritos por Maxwell a través de la dinámica de fluidos. En las interpretaciones y extensiones neoclásicas de su teoría, esto se convierte básicamente en la unión de la dinámica de fluidos con la teoría de nudos y el concepto de dualidad onda-vórtice, pero solo en contextos especiales como la magnetohidrodinámica que conducen a efectos fascinantes como la formación de cristales de vórtice.

Dicho de otra manera, las nuevas teorías (que solo un puñado de especialistas conocen) existen en la física moderna es un enfoque multidisciplinario en el que los movimientos complejos de tipos especiales de fluidos conducen a ondas y vórtices (las ondas hacen que los vórtices y los vórtices hagan olas) creando patrones regulares que son autosustentables y almacenan energía en un lugar en particular.

Aquí hay un compañero de Cambridge que se sienta en el corazón de un pequeño cuadro (¿tal vez una camarilla?) De científicos al borde de este campo:
Página de inicio de Ross Anderson

Aquí está uno de sus documentos de interés más recientes:
[1502.05926] Modelo de magnetismo fluido de Maxwell

Esto significa que hay volúmenes significativos de energía que realizan acciones muy particulares que crean formas en fluidos especiales por la forma en que el fluido reacciona al ser torcido y estirado.

Aquí hay un video para ayudarlo a visualizar el efecto. Esto es simplemente agua que vibra en la combinación correcta de frecuencia y amplitud que conduce a formas particulares: (el primero de los cuales a 1:10 podría verse como un modelo para orbitales de electrones en hidrógeno)

Discusión

Esto significa que, a medida que avanzan los comportamientos, es útil hablar de partículas, pero es posible que no existan físicamente en una forma verdaderamente discreta. Pero, de nuevo, puede comenzar a preguntar si la dicotomía de discreto y continuo es solo un concepto humano útil como el número cero y no existe en realidad.

Ciertamente, hay fronteras en un tornado cuando se ve desde la distancia, pero cuando se examina más de cerca esa frontera es mucho más borrosa de lo que parecía antes. En las partículas e interacciones que suceden en particular, existen “límites” útiles que son límites de propiedades en lugar de límites físicos normales, pero quizás los dos tienden a convertirse en una sola cosa.

¿Por qué mirar nuevos modelos?

Porque hay algunos problemas serios con nuestras interpretaciones actuales que parecen inclinarse hacia el pensamiento mágico. Aquí hay algunos videos y enlaces que pueden mostrar cómo hemos comenzado a reexaminar las explicaciones más mágicas y crear modelos mecánicos racionales y experimentos que brinden un enfoque más científico de la física moderna.

[1401.4356] ¿Por qué las gotas que rebotan son un modelo bastante bueno de la mecánica cuántica?

[1305.6822] Violación de la desigualdad de Bell en mecánica de fluidos

[1301.7351] Por qué la computación cuántica es difícil

[1301.7540] El movimiento de irrigación de un fluido invisible compresible

Solo podemos medir partículas. Cada vez que decimos que medimos ondas, realmente estamos midiendo múltiples partículas que estadísticamente se comportan como ondas. Pero cuando no hay medición / interacción, solo está la ola.

Con ondas de alta frecuencia / energía, se hace más difícil medir estadísticamente las propiedades de la onda, porque no tenemos rendijas que sean lo suficientemente pequeñas como para difractar esas ondas pequeñas.

El profesor Sean Carroll explica mejor después de las 9:07;

El mejor lugar para observar la dualidad es el experimento de la doble rendija. Algunas personas como Scott a continuación dicen que la dualidad es solo una limitación de nuestra percepción, que la naturaleza de la luz (no olvide que no solo la luz sino también la materia es dual) es solo una, que tenemos problemas para comprender, y que no cambia . Bueno, déjenme estar en desacuerdo, en el experimento de la doble rendija su naturaleza definitivamente cambia. El resultado del experimento es diferente si lo configuramos para que se comporte como una onda o como una partícula.

Posiblemente esté familiarizado con qbits o bits cuánticos de información. A diferencia de los bits normales que pueden ser 0 o 1, un qbit puede ser 0 y 1 simultáneamente (una ‘superposición’ de 0 y 1).

Mi opinión es que un electrón que pasa a través de la doble rendija ‘no observada’ es como un qbit, es simultáneamente 0 y 1 (= rendija A y B). Una ‘observación’ es cualquier cosa que hagamos que hará que ese qbit cambie a un 0 o un 1. Definitivamente, no importa si observamos ese cambio ahora o no. Tal vez solo tenga algún efecto en el curso de la historia del universo dentro de miles de millones de años, muy lejos, pero hemos cambiado un poco de la información del universo, por lo que, en principio, al menos, el futuro del universo podría ser diferente debido a lo que hicimos, si se convirtió en un futuro 0 será X y si se convirtió en un futuro 1 será Y.

Cuando no ‘observamos’ el electrón, mantiene su superposición, aún no adoptó ningún estado definido 0 o 1. Por supuesto, el estado del universo ha evolucionado a lo largo del experimento, el electrón estaba en la fuente y ahora está en la pantalla del detector, pero en términos de información sigue siendo un solo estado superpuesto, no ha habido ‘ramificación’ en ninguna de las 2 posibilidades, las 2 posibilidades siguen ahí. El futuro del universo nunca puede ser diferente debido a nuestro experimento, no causamos ningún efecto de cambio potencial en el curso futuro de la historia, los 2 futuros posibles todavía están superpuestos, coexistiendo.

Entonces, extrapolando, cuando la luz y la materia se comportan como una onda, lo que realmente significa es que es una manifestación de diferentes posibilidades superpuestas que “todavía no eligieron” convertirse en un estado definido. Cuando se manifiestan como una partícula, significa que han cambiado de una superposición de posibilidades a un estado definido. Dicho esto, muchas partículas juntas aún pueden mostrar un comportamiento ondulatorio (como lo hace el agua), por lo que incluso si la luz ordinaria es una corriente de muchos fotones constantemente “tomando decisiones” (es decir, convirtiéndose en partículas debido a su interacción constante con otras partículas) , en su comportamiento colectivo, todavía observamos propiedades ondulatorias en la luz ordinaria.

Esto se debe a que no estamos completamente informados de su naturaleza. Nuestra comprensión de la física depende del modelo atómico (incompleto). Este dispositivo extremadamente útil nos permite predecir el comportamiento de la materia en gran medida. Cuando nuestras predicciones fallan, entonces tenemos que buscar otras opciones para un modelo alternativo. La mecánica cuántica proporciona varias explicaciones útiles para la física de las partículas subatómicas, donde analizamos la física por los efectos de la energía y no por la dimensión.

Dado que podemos imaginar tanto los fotones como los electrones como puntos o motas de “carga”, podemos razonar cómo una mota de carga actúa como una onda (o el borde de un campo eléctrico) que actúa sobre otros campos o partículas o como una partícula que actúa en otras partículas o campos.

Compare esto con pequeños imanes suspendidos en un líquido. Actúan como partículas y ondas, tanto en los otros imanes como en el líquido mismo. Podemos ver físicamente los objetos y sus efectos. A un nivel muy superficial, la polarización de los imanes se puede comparar con el giro de las cargas invisibles. Las pequeñas motas invisibles de carga requieren mucha más deducción, inducción y cierta especulación sobre su naturaleza.

Todas las partículas subatómicas, incluidos los fotones, exhiben ondas / partículas de dualidad. Los fotones están hechos de paquetes de cuantos de energía donde cada unidad es equivalente a la cantidad mínima definida como la constante de Planck.

El manuscrito al que puede acceder desde este enlace a continuación postula que todas las Partículas Subatómicas y los Bosones de Higgs están formados por dos tipos de energía básica. Estas son las singularidades que forman los radios y las cadenas vibratorias (paquetes) de energía que forman las nubes de energía que orbitan las singularidades. Los fotones no tienen singularidades, pero se forman a partir de una colección de cadenas de energía determinadas por su longitud de onda.

A partir de esta formulación, las cadenas vibratorias de energía dan a las partículas subatómicas, incluidos los fotones, su función de onda y sus características de partículas, de ahí la dualidad onda / partícula observada.

Haga clic para el enlace al manuscrito completo.

La naturaleza y las características de las partículas subatómicas y espaciales

Una vista alternativa; Todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. Los corpúsculos de luz (fotones) son las partículas de materia 3D más básicas. Cada fotón tiene un núcleo de materia 3D en forma de disco que gira alrededor de uno de sus diámetros. Los núcleos de materia 3D de los fotones le dan a la luz su naturaleza de partículas.
La región distorsionada en medio universal, que rodea el núcleo de materia 3D, se mueve en línea recta y transporta el núcleo de materia 3D en su movimiento lineal, mientras gira alrededor del núcleo de materia 3D para girarla a una frecuencia proporcional a su contenido de materia 3D. Las distorsiones giratorias tienen todas las propiedades de las ondas EM en todos los planos que la atraviesan. Dotan a la luz con su naturaleza ondulatoria.
Tanto el núcleo de materia 3D como las distorsiones de onda EM circundantes (en medio universal) forman un fotón. ver: viXra.org e-Print archive, viXra: 1312.0130, Nature Of Light

El problema es que el mundo cuántico no es como el mundo macroscópico en el que vivimos. Vemos cosas sólidas y discretas que se mueven en líneas rectas y tienen contornos definidos. El mundo cuántico es difuso y probabilístico.

De ninguna manera podemos ver un electrón o un fotón directamente. Todo lo que podemos hacer es realizar experimentos para tratar de determinar cómo se comportan.

Si hacemos experimentos que buscan una propiedad expandida, similar a una onda, vemos ondas. Si realizamos experimentos que buscan una propiedad localizada similar a una partícula, vemos partículas. Sin embargo, eso no significa que el fotón sea un minuto por onda, el siguiente minuto una partícula. Solo muestra aspectos de ambos.

Como analogía cotidiana, si fueras a ver a tu gerente de banco, no esperarías ver un comportamiento de padre. Igualmente, sus hijos no esperarían ver un comportamiento similar al de un gerente bancario. Pero él no es dos hombres, solo un hombre con dos aspectos.

En la explicación más simple.
No solo el electrón o el fotón muestran una naturaleza dual, sino que cualquier partícula cuyo tamaño sea comparable a un electrón lo mostrará.
De Broglie en su artículo de PHD mostró que la materia se comporta como ondas, llamadas ondas de materia.
la onda como propiedad solo se ve cuando la dimensión de la partícula es realmente pequeña (comparable a la partícula subatómica). usando la ecuación de Broglie se puede calcular la longitud de onda asociada con una partícula. para una pelota de cricket, la longitud de onda es muy muy muy pequeña, por lo tanto, no se observa la propiedad de onda.

¿Por qué el fotón y el electrón tienen naturaleza dual?

Realmente no lo sabemos. Incluso no sabemos por qué un electrón actúa como una partícula en la interacción con un fotón y por qué la medición de algo lo colapsa a un solo estado. Así es como se comporta.

Estamos acostumbrados al hecho de que tanto la naturaleza de los fotones como los electrones son complementarios, más bien contradictorios. O actúan como una partícula o actúan como una onda. Solo uno a la vez.

Experimentos como el experimento de un solo electrón, el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton han concluido diferentes naturalezas de electrones y fotones. Ser una partícula o una onda depende completamente del fotón o un electrón. ¡No tenemos respuestas de por qué sucede eso!

Las partículas y las ondas son conceptos que la física presenta para modelar cosas en el universo. Dado que en nuestra vida diaria entramos en contacto con cosas que están muy bien modeladas como una partícula o una ola, estamos muy tentados a pensar que este es el final de la historia. Sin embargo, debemos tener cuidado. La ciencia nos da una ventana empírica hacia el universo, no ontológica (la relación exacta entre los dos depende de su visión del mundo). Una vez que se dé cuenta de esto, no debería ser tan sorprendente observar fenómenos como el efecto fotoeléctrico y la interferencia de electrones. Digo “como sorprendente” porque esto no quita nada de la profunda comprensión desde el punto de vista de la física de que hay algo muy diferente en el mundo cuántico.

Se trata de una nueva idea o física llamada Timavity System’s, donde se experimenta instantáneamente una fluctuación del espacio-tiempo a través de una onda de 360 ​​grados con una eliminación de rayos gravitacionales o puntos en los que cada uno tiene un Timeon (bosón del tiempo) inversamente proporcional pero asociado a la gravedad a través de su Gravedad no. Los dos constituyen el Sistema de Timavity de tal manera que cada uno está conectado a sus vecinos para describir los lienzos del Espacio-Tiempo. A medida que la energía de Timeon casi se detiene y se desliza a su estado Pasado del tiempo, la antigravedad revitaliza el Tiempo hacia el Futuro y al mismo tiempo colapsa parcialmente la Gravedad a medida que el Tiempo se desliza hacia el siguiente Momento Presente. Debido a que el Tiempo casi se detiene, la densidad de Energía Gravitacional se mueve instantáneamente a través de un número potencialmente infinito de Sistemas de Timavity como una barra que pulsa hacia adelante antes de que el único momento del ciclo del Tiempo describa el siguiente. El tiempo es un enredo con la superposición del espacio-tiempo y, por lo tanto, la expresión de entropía que describe la condición del equilibrio entre las coordenadas de tiempo y gravedad dentro de una función de onda cuántica en la longitud de Planck también es la misma que el sistema de timavity.

Esta es la conceptualización de la estructura fundamental del espacio-tiempo y cómo se comportan para mantener el equilibrio y la integridad de la realidad del Universo.